Prof. Thomas Böhlke
Celine Lauff (M.Sc.)

Methodischer Schwerpunkt: Theorie und Numerik
Vertiefung im Fach Mechanik gewünscht
Keine FEM Kenntnisse notwendig

M.Sc. Celine Lauff

Themenbeschreibung:

Aufgrund ihrer hohen spezifischen Steifigkeit und Festigkeit werden faserverstärkte Verbundstoffe häufig im Leichtbau verwendet. Durch typische Herstellungsverfahren, wie Spritzgießen, weisen sie zufällige und stark anisotrope Mikrostrukturen auf. Dabei wirken sich die Länge, die Orientierung, der Volumengehalt sowie die Krümmung der Fasern signifikant auf die mechanischen Eigenschaften des Verbundstoffes aus. Zur Berechnung der effektiven Eigenschaften mittels rechnergestützter Homogenisierungsmethoden wird eine geometrisch-vollständige Beschreibung der Mikrostruktur benötigt, die die realen Mikrostrukturen adäquat repräsentiert. Als Gegenstand aktueller Forschung beschäftigt sich hiermit die Mikrostrukturgenerierung.

Ziel dieser Arbeit ist es, vorhandene Algorithmen zur Mikrostrukturgenerierung für faserverstärkte Verbundstoffe
weiterzuentwickeln und die Repräsentativität der generierten Mikrostrukturen zu untersuchen. Hierfür sollen zuerst
geeignete Ansätze aus der Literatur recherchiert und anschließend in Python/Cython implementiert werden. Nach
erfolgreicher Implementierung sollen die effektiven Eigenschaften der generierten Mikrostrukturen mithilfe Fast-Fourier-Transformation (FFT) basierter Simulationssoftware ermittelt und Studien zum Einfluss der implementierten Ansätze auf die effektiven Eigenschaften durchgeführt werden.